一種改性石墨烯/pvdf復合ptc熱敏電阻器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及電加熱器生產技術領域，具體涉及一種改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器；其由兩層金屬箔片夾有片狀PTC芯材構成，所述PTC芯材由如下質量分數的組分組成：功能導電填：28?43wt％、助劑：3?6wt％、改性石墨烯：2?5wt％、LLDPE：6?12wt％、PVDF：余量；本發明提供的改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器耐高溫性能突出，導電性能優越。
【專利說明】
一種改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器
技術領域
[0001] 本發明涉及電加熱器生產技術領域，具體涉及一種改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏 電阻器。
【背景技術】
[0002] 一般的，填充導電粒子的結晶高分子復合材料可表現出正溫系數PTC現象，也就是 說在較低的溫度時，這類導體呈現較低的電阻率，而當溫度升高到達高分子聚合物熔點以 上，電阻率會急速升高。目前常規的聚合物材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、EVA、EAA、 EBA，導電填料包括炭黑、石墨、碳纖維、鎳粉、銅粉、鋁粉等。
[0003] 高分子PTC阻值與溫度的關系并不是線性關系，而是在溫度上升初期PTC阻值變化 并不大，只是當溫度達到一定值(G點）阻值突然變大。我們稱G點為拐點或居里點。當我們對 G點與PTC材料中的聚合物(PE)的物理性對比時發現，G點非常接近PE的熔點。如高密度聚乙 烯(HDPE)的熔點在125°C±5°C，低密度聚乙烯（LDPE)的熔點在115°C±5°C。而相應的PTC G 點與相應的熔點相差不超過l〇°C。有分析認為PTC只有當其溫度達到熔點狀態時才會出現 阻值躍升。
[0004] 但是用于電加熱器的熱敏電阻器，往往在高出常溫的條件下工作。假使電路短路， 則加熱器內部穩步急劇上升，溫度也會達到1 l〇°C以上，此時若采用HDPE生產的PTC很可能 失去作用，而導致斷電。所以市場要求一種居里點在250°C以上的高分子PTC。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術的不足，本發明提供了一種耐高溫性能突出，導電性能優越的改性 石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器。
[0006] 為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：
[0007] -種改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器，由兩層金屬箱片夾有片狀PTC芯材構 成，其特征在于，所述PTC芯材由如下質量分數的組分組成： 功能導電填料 28-43wt%; 助劑 3-6wt°/〇；
[0008] 改性石墨烯 2-5wt%; LLDPE 6-12wt%； PVDF 余量。
[0009] 進一步的，所述PTC芯材由如下質量分數的組分組成： 功能導電填料 32-40wt%; 助劑 4-5wt%；
[0010] 改性石墨烯 3-4wt%； LLDPE 8-10wt%； PVDF 余量。
[0011] 進一步的，所述改性石墨稀為用聚苯胺或MDI對石墨稀進行改性。
[0012] 進一步的，所述功能導電填料具體選自炭黑，鋁粉，二氧化鈦，碳納米管，鎳包石墨 中的任意兩種或兩種以上組合物。
[0013] 進一步的，所述助劑具體包括偶聯劑NTC401，阻燃劑氫氧化鋁，含氟表面活性劑。
[0014] 進一步的，所述功能導電填料粒徑小于6000目。
[0015] 本發明的有益效果為：
[0016] 1.本發明提供的改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器導電性能好，檢測靈敏度 高：石墨烯烴改性后表面能降低，有效改善了石墨烯的分散性能，使其具有更好的電學性 能;改性石墨稀/PVDF復合后，材料介電常數尚，導電性能好，檢測靈敏度尚。
[0017] 2.經檢測，本發明提供的改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器居里點可穩定在 330°C以上，耐高溫性能突出，工作溫度范圍寬，穩定性好，過載能力強。
[0018] 3.本發明將各種組分有機組合在一起，能夠有效減緩產品老化速率，延長了 PTC熱 敏電阻器的使用壽命;且本發明提供的熱敏電阻器強度高，不易斷裂破碎。
【具體實施方式】
[0019] 為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明的實施 例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本發明中的實施例，本領域 普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護 的范圍。
[0020] 實施例1:
[0021] -種改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器，由兩層金屬箱片夾有片狀PTC芯材構 成，PTC芯材由如下質量分數的組分組成： 粒徑小于6000目的炭黑22wt%; 粒徑小于6000目的二氧化鈥 4wt% ； 粒徑小于6000目的鎳包石墨 偶聯劑 NTC401 2wt%；
[0022] 阻燃劑氫氧化鋁 2wt%; 含氟表面活性劑 2 wt%; 聚苯胺改性石墨烯 2wt%; LLDPE 12wt%; PVDF 52wt%"
[0023] 實施例2: 粒徑小于6000目的鋁粉 ：12wt%; 粒徑小于6000目的碳納米管28wt%; 偶聯劑 NTC401 lwt%；
[0024] 阻燃劑氫氧化鋁 2wt%; 含氟表面活性劑 lwt%; Μ?Γ改性石墨烯 4wt%; LLDPE 8wt%；
[0025] PVDF 44wt%p
[0026] 實施例3: 粒徑小于6000目的炭黑 3 5:wt%; 粒徑小于6000目的鎳包石墨 8wt°/〇; 偶聯劑 NTC401 0.5wt%； 阻燃劑氫氧化鋁 lwt%;
[0027] 含氟表面活性劑 L 5\v t%; MDI改性石墨烯 5wt%； LLDPE 6wt%： PVDF 43wt%〇
[0028] 實施例4: 粒徑小于6000目的銘粉 6wt%； 粒徑小于6000目的碳納米管 22wt%; 粒徑小于6000目的鎳包石墨 4wi:%; 偶聯劑 NTC401 O.Bwt%；
[0029] 阻燃劑氫氧化鋁 2.3wt%; 含氟表面活性劑 1.9 wt%; 聚苯胺改性石墨烯 3wi%; LLDPE 10wt%； PVDF 50wt%〇
[0030] 本發明的有益效果為：
[0031] 1.本發明提供的改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器導電性能好，檢測靈敏度 高：石墨烯烴改性后表面能降低，有效改善了石墨烯的分散性能，使其具有更好的電學性 能;改性石墨稀/PVDF復合后，材料介電常數尚，導電性能好，檢測靈敏度尚。
[0032] 2.經檢測，本發明提供的改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器居里點可穩定在 330°C以上，耐高溫性能突出，工作溫度范圍寬，穩定性好，過載能力強。
[0033] 3.本發明將各種組分有機組合在一起，能夠有效減緩產品老化速率，延長了 PTC熱 敏電阻器的使用壽命;且本發明提供的熱敏電阻器強度高，不易斷裂破碎。
[0034]以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例 對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施 例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者 替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1. 一種改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器，由兩層金屬箱片夾有片狀PTC芯材構成， 其特征在于，所述PTC芯材由如下質量分數的組分組成： 功能導電填料 28-43wt%； 助劑 3-6wt%:; 改性石墨烯 2-5wt%; LLDPE 6-12wt%； PVDF 余量。2. 如權利要求1所述的改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器，其特征在于，所述PTC芯 材由如下質量分數的組分組成： 功能導電填料 32-40wt%； 助劑 4-5wt%； 改性石墨烯 3 -4wt%; LLDPE 8-10wt%:； PVDF 余量。3. 如權利要求1或2所述的改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器導熱材料，其特征在 于，所述改性石墨烯為用聚苯胺或MDI對石墨烯進行改性。4. 如權利要求1或2所述的改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器導熱材料，其特征在 于，所述功能導電填料具體選自炭黑，鋁粉，二氧化鈦，碳納米管，鎳包石墨中的任意兩種或 兩種以上組合物。5. 如權利要求1或2所述的改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器導熱材料，其特征在 于，所述助劑具體包括偶聯劑NTC401，阻燃劑氫氧化鋁，含氟表面活性劑。6. 如權利要求4所述的改性石墨烯/PVDF復合PTC熱敏電阻器導熱材料，其特征在于，所 述功能導電填料粒徑小于6000目。
【文檔編號】H01C7/02GK106024230SQ201610652308
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月10日
【發明人】汪洋, 陳啟志, 李國春, 江盈
【申請人】安徽省寧國天成電工有限公司